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Nouvelles énergies 19/03/2020

Hydrogène : où en est le carburant de demain ? Un tour du monde des projets H2

L’hydrogène, aujourd’hui, symbolise bien plus que le carburant du futur. Les nombreuses avancées réalisées en la matière ces dernières décennies ont d’ores et déjà permis l’intégration de cette solution énergétique révolutionnaire, à la fois dans notre quotidien et dans l’économie mondiale. 

Qu’il s’agisse de faire rouler des voitures ou de permettre la génération d’énergie renouvelable, l’hydrogène — notamment par sa dimension de ressource potentiellement propre et illimitée — pourrait bien jouer un rôle déterminant dans la lutte contre le réchauffement climatique.

Quelques difficultés techniques subsistent toutefois à ce jour, avant que l’industrie de l’hydrogène ne devienne entièrement durable — environnementalement et économiquement. Le prix élevé de certains matériaux reste un frein à l’utilisation étendue du H2, sans compter que limiter l’émission de carbone lors de sa production demeure difficile.

Mais les progrès s’accélèrent : le tout-premier train passager 100% hydrogène, auquel ENGIE est fier d’adjoindre son nom, vient ainsi d’être mis sur les rails aux Pays-Bas. Et partout ailleurs, des découvertes prometteuses, tant dans la fabrication de l’hydrogène et son utilisation que d’un point de vue logistique, se multiplient et nous rapprochent chacune un peu plus d’un monde tournant à l’H2.

Voici quelques unes de ces innovations récentes à travers le monde dans le domaine de la production d'Hydrogène:


Japon

Le pays se rapproche d’une véritable « économie de l’hydrogène », au sein de laquelle la majorité des transports fonctionnent à l’H2. La production d’hydrogène reste certes problématique, l'électrolyse consommant de l’eau, l’énergie solaire n’étant pas assez puissante et les autres méthodes causent généralement des rejets de gaz à effet de serre ; aussi l’équipe de chercheurs de l’Université de Sciences de Tokyo a-t-elle fait grand bruit en annonçant avoir découvert une technique permettant de produire de l’hydrogène en grande quantité et de manière propre.

  • L’équipe assure avoir découvert un catalyseur pouvant générer 25 fois plus d’hydrogène que le dioxyde de titane, très largement employé aujourd’hui.
  • Le catalyseur est composé de rouille (oxyde), un matériau peu coûteux, combiné à la lumière provenant d’une lampe au mercure-xénon et une solution eau-méthanol pour produire de l’hydrogène à partir de déchets organiques.
  • Cette rouille particulière, appelée α-FeOOH, évite qu’hydrogène et oxygène ne se combinent, facilitant ainsi l’extraction du premier tout en prévenant les risques d’explosion.
  • Grâce à cette méthode, l’équipe de scientifiques est parvenue à produire de l’hydrogène pendant plus de 400 heures.

États-Unis

La Commission énergétique de Californie s’est fixé pour objectif d’atteindre 100% d’énergies renouvelables d’ici 2045 — année pour laquelle il est prévu que la valeur du marché mondial de stockage d’énergie hydrogène atteigne la modeste somme de 18,2 milliards de dollars. La start-up H24US se propose de faciliter cette transition de grande ampleur, par le biais d’une nouvelle méthode de production d’hydrogène.

  • H24US planche actuellement sur une technologie de membrane capable d’extraire l’hydrogène depuis des mélanges de gaz de diverses origines.
  • Cette technologie ne nécessite pas de matériaux coûteux, permettant ainsi de démocratiser l’utilisation de l’hydrogène.
  • La start-up est en pleine phase de recrutement et cherche aujourd’hui des investisseurs afin d’agrandir son infrastructure.


Corée du Sud

Au début de l'année, le gouvernement de Séoul a publié sa feuille de route pour l'économie de l'hydrogène : un plan visant à créer 6,2 millions de véhicules à hydrogène et piles à combustible d'ici 2040. Dans l’optique de faire progresser le marché de l’hydrogène, les secteurs public et privé se sont associés et ont accueilli avec enthousiasme les dernières avancées du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), présentées comme capables de produire de l'hydrogène et réduire le réchauffement climatique.

  • Les scientifiques du KAIST ont créé un catalyseur à même de convertir le dioxyde de carbone et le méthane en hydrogène gazeux.         
  • Le processus employé relève d’une technique appelée « reformage à sec », qui consiste à créer des produits chimiques utiles à partir de gaz à effet de serre.
  • En général, le reformage à sec nécessite des métaux onéreux. Pourtant, ce catalyseur innovant ne requiert que l’emploi de nickel, de magnésium et de molybdène, qui sont tous des matériaux relativement peu coûteux.         


L’Oeil d’ENGIE

La réduction des coûts et la gestion de la logistique de livraison de l'hydrogène sur le site du client sont d'une importance capitale pour qui souhaite développer son activité hydrogène. Conscient de ces problématiques, ENGIE New Ventures (ENV), avec le soutien du centre de recherche ENGIE Lab CRIGEN, a investi dans l’entreprise spin-off H2SITE, créée par Tecnalia et l'Université de technologie d'Eindhoven.

H2SITE vise à commercialiser un système basé sur un réacteur à membrane capable de produire de l'hydrogène de haute pureté, directement auprès du client, à partir de divers vecteurs d'hydrogène tels que le méthane, et en particulier le biométhane et l'ammoniac. La plate-forme technologique H2SITE, qui repose sur un processus industriel en une seule étape, a pour objectif d’apporter une solution sur site compacte et compétitive qui répond aux problématiques de nombreux clients en matière de production décentralisée, de transport et de stockage d'hydrogène.





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